北极东北航道商船陀螺罗经航向误差修正算法

针对商船上常用的指向仪器设备陀螺罗经在北极东北航道航行时由于高纬度带来的指向力矩变小而导致指向精度下降问题, 基于北极东北航道罗经历史数据, 考虑纬度和航向对航向误差的影响, 利用最小二乘法对GPS卫星罗经与陀螺罗经的航向误差进行多项式拟合, 建立并比对3种拟合模型, 遴选出均方误差最小的陀螺罗经航向修正模型; 当GPS信号异常时, 利用该模型对陀螺罗经航向误差进行一次修正; 修正后陀螺罗经航向精度保持在±2.0°内, 精度在±1°以内的修正率达88.4%;当GPS信号正常时, 在一次修正的基础上利用卡尔曼滤波进行二次修正, 修正后的陀螺罗经航向精度在±1.0°以内的修正率为98.9%, 精度在±0.5°以内的修正率达88.9%。      

基于船位推算和GPS的嵌入式内河船舶远程终端设计

利用船位推算方法辅助GPS进行船舶定位,设计了基于GPRS无线通信的嵌入式内河船舶远程通信终端.该远程通信终端为内河船舶的监控、导航和预警提供了一种有效的技术方案.     

天文定位方法及运用探讨

驾驶人员时刻测定本船准确船位是保障船舶安全航行的基础.文中从天文定位的优势分析人手,介绍了太阳特大高度和白昼同时测天的定位时机,分析了具体定位程序与技巧.     

海冰影响下船舶北极水域航行风险评估方法

北极东北航线的开通大大缩短了亚洲至欧洲的航行距离,而海冰是船舶北极航行的主要威胁.针对海冰影响下船舶北极水域航行风险研究,提出基于客观监测数据的贝叶斯动态风险评估方法.通过分析船舶北极水域航行所面临主要风险因素,基于控制理论构建北极东北航道船舶航行风险评价模型.在此基础上,结合贝叶斯网络评价分析方法,根据北极水域海冰动态监测数据,实现船舶北极航行动态风险评价研究.以"永盛轮"北极航行为研究对象,对所研究航线上的航行风险变化进行仿真.评估结果表明,所提方法可实现对船舶北极水域航行风险的动态评估,并突出海冰冰情对船舶极地航行风险的影响,其中,完全无冰和完全有冰状态下的航行风险差值达0.14,模型灵敏性高.      

高精度车载导航定位系统的研究

通过对车载导航系统结构、功能的分析，对车辆的高精度导航定位进行了研究。在常见的卫星导航（GPS）、航位推算（DR）等导航定位的基础上，进一步研究并实现了地图匹配算法，克服了GPS信号受阻时定位间断或失效的缺点，避免了航位推算定位误差随时间的积累。通过大量的跑车试验表明，基于GPS／DR／MM的车辆导航系统，可以高精度地实现车辆定位，进而可以实现地理信息的查询、交通诱导等功能。具有重要的实际应用价值。     

北极东北航道船舶行为特征分析

北极东北航道开发和利用,对北极水域船舶通航安全管理提出了更高的要求.采用数据挖掘技术对2015—2017年北极东北航道船舶自动识别系统(AIS)的数据进行了处理与分析;采用Douglas-Peuker算法,对海量船舶AIS轨迹数据进行抽稀与验证;然后利用KD-Tree、DBSCAN和族心确认算法,对海量船舶AIS轨迹点进行了时空聚类分析;成功提取了船舶类型、船旗国、船舶轨迹、船舶密度及船舶速度等船舶行为特征,探索研究了船舶行为特征对于北极东北航道能源、环保及海上交通服务的作用与意义.研究表明,北极东北航道航行船舶以渔船和货船为主,船旗国以靠挪威和俄罗斯籍为主,船舶活动区域集中在巴伦支海与挪威海,主航道主要以8~15 kn速度航行.      

基于模糊逻辑的导航定位数据校正算法

为了提高GPS/DR组合定位系统的定位精度,通常采用地图匹配算法来修正定位误差.文中采用了一种基于模糊逻辑的导航定位数据校正算法,对经联合卡尔曼滤波输出的GPS/DR的定位数据进行校正.通过Matlab仿真实验,结果表明,该算法能有效地减小误差,提高组合定位系统的定位精度,改善其对航线跟踪的质量.     

北极东北航道经济性及未来发展趋势分析

北极航线的开通,使中欧之间的航程缩短,节省船舶航行时间,大大降低航运成本.针对北极东北航线,结合中远北极历史航次数据,从航行里程、燃油消耗、护航费用等角度,分析海冰对航线经济性的影响,并从航行里程、节省船期的角度论证北极航线的经济性优势.在经济效益研究的基础上,分析未来北极的船型趋势,干散货船、集装箱船、LNG船等将会成为北极航线商业航行上方面主流船型.鉴于海冰因素对航次的经济性影响较大,高冰级船舶将成为未来冰区船舶的设计特点.在中俄共建"冰上丝绸之路"的大背景下,极地船舶设计、极地航行保障服务、北极转运港口建设是未来北极航道的开发建设方向.      

北极东北航道航行实践与安全性研究

自北极东北航道夏季呈现可通航窗口期以来,中国远洋海运集团积极开展北极航行探索和实践.基于历年航次信息,对目前极地航行存在的问题进行分析,提出具体的解决问题措施并在航行实践中得以验证.梳理国内外的研究成果,对现阶段的北极航行风险进行分析.目前极地航行存在五大风险:通航环境恶劣、冰区编队航行经验不足、船冰碰撞及冰困、船员疲劳驾驶、冰情预报的不确定性等风险.从实际航行实践的角度出发,分析船舶航行操作风险以及应对措施.目前东北航道的基础设施尚不完善,环北极国家合作不够密切,未来应结合国家"冰上丝绸之路"战略目标,推动北极科考事业发展,加大基础设施建设,构建近北极国家战略合作平台.      

北极水域船舶航行风险管理研究现状分析

全球气候变暖使得北极水域作为航运通道成为可能,作为连接中欧的最短海上运输通道,北极航道正融入我国"冰上丝绸之路"战略.然而北极水域通航环境复杂多变、脆弱敏感,给船舶安全带来了很多非传统安全风险.为明晰目前北极水域船舶航行风险管理现状,通过对北极船舶航行风险管理文献进行梳理,从风险管理的公约/规则和技术2个方面分析和探讨当前的研究现状和未来的研究方向.研究表明,北极水域船舶航行风险管理研究技术受限于数据的缺乏和不确定性.随着未来北极基础建设和装备的研发,基于模型的、静态的、层次的风险识别、分析和评估研究将朝着数据化、动态化、系统化的风险预测、预报和预警的方向发展.